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作为中国的十大名砚之一,鲁砚石虽早已被人们熟知,但前人对其研究仅限于在品种的记述和工艺的描述上,缺乏与成因相关的系统性研究,在很多问题上没有确切的答案,如鲁砚石的矿物组成、岩石学特征、岩相古地理环境及鲁砚石的研究在地质学研究中的意义等。尤其是对鲁砚的成因、形成的地质背景及沉积环境认识还不系统,从而阻碍对鲁砚石的进一步认识。本文旨在描述并解释鲁砚石的岩石学特征及岩相古地理环境,是对鲁砚现有研究的完善和加深。 鲁砚石产地集中位于鲁西地块,其形成的地质年代以寒武纪居多。依据国际寒武纪地层四分方案,对鲁西地块寒武系年代地层和岩石地层重新划分。并参考前人研究成果,结合鲁砚石岩性特征,对寒武纪鲁砚石产出层位重新分组,将鹤山砚、尼山砚、龟砚、紫檀砚划到馒头组;金星砚和薛南山砚划到张夏组;彩色淄砚、燕子石砚、榴砚岩划到崮山组;紫金砚划到炒米店组。 通过偏光显微镜、扫描电子显微镜及热分析三种实验方法,分析揭示了鲁砚石的岩性主要分为浅变质岩和沉积岩二大类,以沉积岩居多,浅变质岩少见。浅变质岩以绢云母、绿泥石为主要矿物,另含石英,电气石等陆源矿物。沉积岩矿物成分以微晶、泥晶方解石为主,另含云母、长石、石英、电气石等陆源矿物及少量粘土矿物。石英硬度较高,作为次要矿物充填于性柔的绢云母或方解石中,提高了砚台的研磨性能。 对鲁砚赋存集中的鲁西地块寒武系的岩相古地理环境进行系统分析:1、依据岩石特征组合,沉积构造,古生物化石等特征,将鲁西寒武纪划分为滨岸相、潮坪相、碳酸盐岩台地相三个相带,及多个亚相和微相,并建立了相应的沉积模式。2、全面的分析了鲁西寒武纪的岩相古地理特征,得出鲁砚石主要沉积在潮坪—碳酸盐岩台地环境中,以碳酸盐岩台地居多。水体清澈、较浅,坡度平缓、水动力较弱,为鲁砚石的成岩提供了良好的沉积环境和条件。本次研究详细系统地分析了鲁砚石的物质组成及形成环境,是对现有研究的补充和完善,具有一定的理论意义和实际应用价值。